泵站無人值守運行管理分析

泵站無人值守運行管理分析摘要：眾所周知，水利工程匯總的泵站是水利工程中的一個核心裝置具有十分重要的作用和地位。對抗洪排澇、水流量控制、改善水資源等具有重要的促進作用?；诖?，本文筆者根據多年工作經驗對泵站無人值守運行管理進行簡要分析。

關鍵詞：泵站；無人值守；運行管理；

1泵站自動控制概述

泵站的自動控制系統自20世紀80年代開始起步，經歷了分立元件、集成電路、數字電路時代。目前泵站微機監(jiān)控系統基本采用分散式與集中式控制相結合、分層分布式網絡結構，系統控制權分遠方、中控室、現地三級?！侗谜炯夹g管理規(guī)程》（GB/T30948—2014）、《泵站運行規(guī)程》（DB32/T1360—2009）均未對泵站計算機監(jiān)控系統操作方式作明確規(guī)定。受傳統泵站運行管理思維影響，大部分泵站計算機監(jiān)控系統只是作為傳統控制方式的輔助手段。而采集處理功能，在控制權限的開放上非常慎重，有些僅僅是用鼠標取代按鈕，執(zhí)行簡單的分合閘操作，雖然開發(fā)了很多專家系統和智能決策系統，但真正發(fā)揮作用的不多，遠方操作基本都未開放。每個運行班組仍按照《泵站運行規(guī)程》要求設正、副值班長各1名，配備2～4名值班員，未充分挖掘監(jiān)控系統能力。很多管理者認為大中型泵站主機組運轉是動態(tài)的，現有的狀態(tài)監(jiān)測手段無法滿足安全運行要求，現場的“觀、聞、聽、觸”才真正有效。在推進精細化管理上，重視文本的細節(jié)挖掘，缺乏對現代技術手段的深度應用。因此大部分泵站的計算機監(jiān)控系統建設并沒有有效地降低運行值班人員工作強度，沒有實現對泵站的智能控制和優(yōu)化運行。

2無人值守運行管理模式系統框架

2.1應用場景

按照泵站群或梯級泵站設一處集中監(jiān)控與調度中心，集控中心負責無人值守泵站運行模式的選擇、信號監(jiān)視、設備狀態(tài)監(jiān)視、越限報警、遠方操作等，必要時可配備一組巡操人員。

2.2實現無人值守運行管理的條件

2.2.1優(yōu)化主設備選型

新建泵站設計時應兼顧效率和成熟可靠，以降低運行維護工作量為前提進行主設備選型。電氣設備實現“無油化、免維護”，主機組盡量擯棄復雜的結構，減少輔機用量。隨著大型潛水電泵、智能化一體泵站、永磁同步機組技術的成熟，泵站的結構和輔機配置都可以更加簡化。潛水電泵機組可以做到無輔機、無廠房；永磁同步電機+高壓變頻器方式既可以省去復雜的故障率高的勵磁機構（勵磁變、勵磁屏、繞線式轉子、集電環(huán)碳刷等）和葉片調節(jié)機構，又可以實現高功率因數，全范圍調節(jié)按最優(yōu)工況運行。傳統泵站也可以通過適當的技術改造，優(yōu)化設備配置、操作流程來實現。

2.2.2計算機監(jiān)控全覆蓋

目前泵站的計算機監(jiān)控系統設備選型存在追求豪華、高檔的趨向，貪大求全，配備大屏幕、多臺工控機、服務器，熱衷多畫面制作展示，而缺乏對監(jiān)控系統的深度開發(fā)及采集數據的綜合運用。要實現泵站的無人值守，必須充分利用計算機監(jiān)控手段，全面掌握泵站運行關鍵信息。一是要完善泵站監(jiān)控系統標準。隨著智能設備、信息技術的高速發(fā)展，泵站計算機監(jiān)控系統相關規(guī)范編制滯后。二是要建立完善的設備健康狀況監(jiān)測評估系統。根據監(jiān)測采集的設備運行電量、震動、擺度、壓力、聲音、溫度等關鍵信息，實時診斷故障，準確判斷故障類型，輔助用戶進行維修決策；利用多數據融合進行趨勢預測；為避免值班人員盯著屏幕產生的視覺疲勞，應采用彈窗、聲音等多種手段進行越限報警及狀態(tài)提示。三是完善在線監(jiān)測和自動調節(jié)。配置絕緣、溫度在線監(jiān)測，以科技手段代替人工現場檢測。充分發(fā)揮自動控制調節(jié)功能，勵磁裝置、葉片調節(jié)機構、軟啟動、變頻裝置、真空破壞閥、輔機設備、照明、通風、消防等實現自動控制和動態(tài)自動跟蹤調節(jié)。

2.2.3視頻監(jiān)控全覆蓋

視頻監(jiān)控覆蓋運行管理需要查看的要素主要包括主機組、變壓器、高低壓配電裝置、閘門、輔機系統（油氣水、清污機等）、集水井、主副廠房、泵站出入口安防、上下游警戒區(qū)內引河、水工建筑物、水尺等。

2.2.4完善的網絡安全防護體系

要實現泵站無人值守，網絡安全至關重要。首先網絡傳輸是無人值守泵站的命脈，所有的監(jiān)測、遙控都要通過網絡實現，泵站至中央控制室宜采用有線+4（5）G專網冗余配置。此外根據《中華人民共和國網絡安全法》《電力監(jiān)控系統安全防護規(guī)定》（國家發(fā)改委2014年第14號令），安全防護體系的組建要遵循“安全分區(qū)、網絡專用、橫向隔離、縱向認證”的原則。

2.2.5建立泵站無人值守管理機制

泵站無人值守的運行管理模式是對現有規(guī)范、運行管理制度、安全管理制度的突破。要針對無人值守的運管模式建立一套新的管理機制，全面重建值班制度、交接班制度、安全責任制、崗位職責、操作規(guī)程、巡視制度、反事故預案等，以適應無人值守的需求。

2.2.6人力資源優(yōu)化配置

無人值守運行管理模式對運行人員的要求和傳統值班方式相比發(fā)生了很大變化。一是要提高運行值班人員的專業(yè)化水平，重新梳理工作內容，使值班人員全面理解和系統把握。二是要加強培訓，全面掌握泵站整體情況、操作任務流程和無人值守的業(yè)務流程。三是強化責任意識，明確責任劃分。

2.3泵站無人值守業(yè)務流程

2.3.1開機前準備工作

中央控制室值班人員接到開機調度指令后，利用計算機監(jiān)控系統和視頻監(jiān)控系統進行遠程檢查。準備工作經監(jiān)控系統回訊或手工確認后進入開機流程。

2.3.2開停機流程

泵站的開停機流程主要包括主變投運、母線投運、電容補償進線投運、主機組投運、主機組停運、電容補償進線停運、母線停運、主變停運等。泵站主輔機設備須全部滿足遠動的要求，開停機各項操作流程在監(jiān)控系統中固化，并在監(jiān)控系統任務流程圖上設置多重確認，確保操作安全。根據國網公司安全規(guī)定，電氣倒閘操作應使用倒閘操作票，執(zhí)行發(fā)令復誦制度，一人操作、一人監(jiān)護，對于泵站的倒閘操作，應根據操作任務，在監(jiān)控系統中固定操作票格式和內容，可與操作流程圖結合，中央控制室值班人員借助監(jiān)控系統信息和視頻系統，嚴格執(zhí)行操作票發(fā)令復誦制度，一人操作、一人監(jiān)護，執(zhí)行前操作人、監(jiān)護人使用電子簽章簽名或操作完成后打印手工簽名存檔。為適應遠程操作的要求，配電裝置宜配置電動手車；對于手車沒有電動裝置的開關設備，在具備完善的機械及多重電氣閉鎖的情況下，手車可置于熱備用狀態(tài)。

2.3.3運行巡視

《泵站技術管理規(guī)程》（GB/T30948—2014）明確對運行設備和備用設備按規(guī)定的內容和要求定期進行巡視檢查，特殊情況下須加大巡查頻次，設備運行參數每1～2h記錄1次。隨著泵站精細化管理的推進，很多大中型泵站對巡視檢查有了更加細致的要求。對于無人值守泵站來說，巡視要通過遠程智能設備、視頻監(jiān)控、巡視機器人等先進信息化手段，優(yōu)化巡視線路，合理劃定巡視區(qū)域，提高巡視質量。必要時可采取人工巡視與智能遠程巡視相結合，對于泵站群或梯級泵站可安排專門的巡視班組，每天進行1次人工現場巡視。

結束語

綜上所述，泵站無人值守運行管理模式是充分利用信息化手段，緩解人員供需矛盾的有效舉措。對于主機組結構簡單、設備完好率高、監(jiān)控系統完善的泵站，有條件的管理單位可以開展無人值守模式的試點，健全制度，全面梳理業(yè)務流程，總結經驗，為大規(guī)模推廣應用提供實踐基礎。

參考文獻：

[1]李海學.